Titel: | Untersuchungen über Metall-Legirungen; von Alfred Riche. |
Fundstelle: | Band 214, Jahrgang 1874, Nr. LXII., S. 243 |
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LXII.
Untersuchungen über Metall-Legirungen; von
Alfred
Riche.
Aus den Annales de Chimie et de Physique; 4. série, t. XXX p. 351.
(Fortsetzung von S. 163 des zweiten
Octoberheftes.)
Riche, Untersuchungen über Metall-Legirungen.
G. Legirungen aus Kupfer und Zink.
Das zu meinen Versuchen angewendete Zink war im Laboratorium der
Zinkhüttengesellschaft von Vieille-Montagne durch zweimalige Destillation
gereinigt worden. Ich hatte das Studium der verschiedenen physikalischen
Eigenschaften der Kupferzinklegirungen in demselben Umfange wie bei den
Kupferzinnlegirungen begonnen; allein ich mußte meiner Absicht, die Schmelzbarkeit
und die Saigerungsverhältnisse eingehend zu untersuchen, vorläufig entsagen, indem
mir das Local im Gebäude der pariser Münze, in welchem ich zu diesem Zwecke
besondere Einrichtungen gemacht hatte, nicht mehr zur Verfügung überlassen
wurde.
Bezüglich der Härte der in Rede stehenden Legirungen habe ich nichts Besonderes zu
bemerken; dieselbe nimmt zu von der 90 Procent Kupfer enthaltenden Legirung bis zu
jener, welche aus gleichen Aequivalenten Kupfer und Zinn zusammengesetzt, d.h. der
Formel ZnCu entsprechend ist. Die beiden Legirungen
Zn₃Cu₂ und Zn₂Cu sind außerordentlich spröde und zerbrechlich
und zerfallen beim ersten Schlage des früher beschriebenen Magna'schen Apparates; die anderen an Zink reicheren Legirungen werden
nach wenigen Schlägen durch und durch rissig.
Die Dichtigkeit dieser Legirungen bestimmte ich anfänglich an Zainen von 60 bis 100
Grm. Schwere; dann nahm ich zu diesen Bestimmungen, in Rücksicht auf ihre sehr
verschiedenartige Textur, das Pulver derselben. Ich verfuhr dabei mit der größten
Sorgfalt; allein es ist sehr schwierig, selbst mit Zuhilfenahme eines längere Zeit
unterhaltenen Vacuums alle Luftblasen aus diesen Pulvern zu entfernen, und ich
scheute mich, um diesen Zweck sicherer zu erreichen, das Pulver mit dem
anzuwendenden Wasser auszukochen, weil das Zink und die zinkreichen Legirungen bei
erhöhter Temperatur auf das Wasser einwirken. Auch ist die Herstellung von
Kupferzinklegirungen in streng stöchiometrischen Verhältnissen wegen der
Flüchtigkeit des Zinkes eine sehr schwierige Aufgabe. – Mit diesen
Einschränkungen gehe ich zur Mittheilung der von mir erlangten, in Tab. 33 S. 244
zusammengestellten Resultate über.
33. Tabelle.
Textabbildung Bd. 214, S. 244
Formel der Verbindung; Procentale
Zusammensetzung; Wirkliche Zusammensetzung; Durch das Experiment gefundene
Dichtigkeit in Pulverform, in Zainform; Berechnete Dichtigkeit; Physikalische
Eigenschaften; Vertiefung in Magna's Härteapparat; Kupfer; Zink; Mittel;
Zinkgraues Metall; Zinkgraufaserige Masse; Metall von der Farbe des Antimons;
pulverisirbar; Glänzendes dem Wismuth ähnliches Metall; weniger spröde und
zerbrechlich als die vorhergehende Legierung; Langfaseriges, schön goldgelb
gefärbtes Metall; Weniger hochgelb, als die vorhergehende Legierung; Messing,
gewöhnlicher Gelbguß; Goldähnliches Metall, Similor; Millim.; Zerbricht
Aus der näheren Betrachtung der Tabelle 33 ergibt sich, daß die Zusammenziehung der
beiden Metalle in diesen Legirungen von der zweiten an bis zur sechsten eine ganz
beträchtliche ist. Ihr Maximum scheint diese Contraction in der Nähe der Legirung
Zn₃Cu₂ zu erreichen, welche letztere übrigens gleich der
vorhergehenden dadurch merkwürdig ist, daß sie ganz abweichende physikalische und
mechanische Eigenschaften wie Zink und Kupfer besitzt. Sie sind außerordentlich
krystallinisch und spröde und scheinen in der Reihe dieser Legirungen dieselben
Glieder zu repräsentiren, wie die Verbindungen SnCu₃ und SnCu₄ in der
Reihe der Kupferzinnlegirungen. Die theoretische Dichtigkeit wurde mit der Zahl 7,20
berechnet, welche ich als Mittel aus vier übereinstimmenden Bestimmungen des
specifischen Gewichtes von Zink gefunden habe.
Ich bestimmte ferner die Einwirkung beim Härten, Anlassen und Walzen der
hauptsächlichsten, in der Technik benützten Messingarten, nämlich auf Messing
(Gelbkupfer) aus 65 Th. Kupfer und 35 Th. Zink und Tombak (rothes Messing) aus 91
Kupfer und 9 Zink.
a. Abwechselndes Härten und
Anlassen.
34. Dichtigkeitstabelle für
Messing.
I.
II.
G = 77,071 Grm.
G = 82,571 Grm.
Nach dem Walzen
8,407
8,406
„
„ Anlassen
8,408
8,413
„
„ Härten
8,412
8,415
„
„ Anlassen
8,405
8,415
„
„ Härten
8,417
8,418
„
„ Anlassen
8,410
8,414
III.
IV.
G = 80,782 Grm.
G = 89,076 Grm.
Nach dem Walzen
8,409
8,417
„
„ Härten
8,406
8,411
„
„ Anlassen
8,401
8,400
„
„ Härten
8,417
8,413
„
„ Anlassen
8,407
8,411
„
„ Härten
8,431
8,434
35. Dichtigkeitstabelle für
Tombak.
I.
II.
G = 92,588 Grm.
G = 94,688 Grm.
Nach dem Walzen
8,812
8,817
„
„ Härten
8,814
8,819
„
„ Anlassen
8,813
8,814
„
„ Härten
8,812
8,814
„
„ Anlassen
8,813
8,815
„
„ Härten
8,814
8,814
III.
IV.
G = 94,805 Grm.
G = 92,202 Grm.
Nach dem Walzen
8,818
8,818
„
„ Anlassen
8,813
8,817
„
„ Härten
8,812
8,816
„
„ Anlassen
8,810
8,812
„
„ Härten
8,814
8,813
„
„ Anlassen
8,815
8,812
Demnach wird die Dichtigkeit des angelassenen Messings durch den Härteproceß
vermehrt. Diese beiden Operationen bringen dagegen in dem Volumen des Tombaks
keine merklichen Modificationen hervor.
b. Abwechselndes Härten oder
Anlassen und Walzen.
36. Dichtigkeitstabelle für
Messing.
I.
II.
G = 81,366 Grm.
G = 87,447 Grm.
Nach dem Walzen
8,409
8,412
„
„ Härten
8,410
8,411
„
„ Walzen
8,414
8,415
„
„ Härten
8,431
8,427
„
„ Walzen
8,443
8,436
„
„ Härten
8,433
8,436
„
„ Walzen
8,439
8,444
„
„ Härten
8,437
8,437
„
„ Walzen
8,439
8,437
„
„ Härten
8,445
8,443
III
IV
G = 76,412 Grm.
G = 98,172 Grm.
Nach dem Walzen
8,408
8,411
„
„ Anlassen
8,411
8,415
„
„ Walzen
8,417
8,419
„
„ Anlassen
8,409
8,417
„
„ Walzen
8,424
8,427
„
„ Anlassen
8,398
8,402
„
„ Walzen
8,425
8,432
„
„ Anlassen
8,414
8,424
„
„ Walzen
8,437
8,442
„
„ Anlassen
8,421
8,430
37. Dichtigkeitstabelle für
Rothguß.
I.
II.
G = 92,848 Grm.
G = 94,365 Grm.
Nach dem Walzen
8,819
8,820
„
„ Härten
8,818
8,820
„
„ Walzen
8,813
8,814
„
„ Härten
8,817
8,819
„
„ Walzen
8,819
8,818
I.
II.
G = 92,848 Grm.
G = 94,365 Grm.
Nach dem Härten
8,817
8,817
„
„ Walzen
8,818
8,816
„
„ Härten
8,811
8,812
„
„ Walzen
8,822
8,811
„
„ Härten
8,817
8,819
III.
IV.
G = 87,566 Grm.
G = 93,566 Grm.
Nach dem Walzen
8,819
8,819
„
„ Anlassen
8,817
8,812
„
„ Walzen
8,816
8,817
„
„ Anlassen
8,822
8,816
„
„ Walzen
8,818
8,818
„
„ Anlassen
8,819
8,819
„
„ Walzen
8,815
8,818
„
„ Anlassen
8,813
8,818
„
„ Walzen
8,819
8,820
„
„ Anlassen
8,806
8,808
Bei diesen Versuchen wurde die Dicke der Platten von 20 aus 2 Millim.
reducirt.
Es ergibt sich aus diesen Zahlen, daß die Dichtigkeit des Messings durch das
Anlassen vermindert, durch das Walzen hingegen erhöht wird, so daß dieselbe nach
einer längeren Reihe von Operationen nur wenig verändert ist. Durch das Härten
wird die Dichtigkeit stärker vermehrt. Dem Praktiker ist es sehr wohl bekannt,
daß bei der Verarbeitung des Messings das Anlassen dem Härten vorzuziehen
ist.
Tombak erleidet nach längeren Einwirkungen dieser Art und in Folge einer
beträchtlichen Verminderung seiner Dicke durch das Walzen keine merkliche
Veränderung. Wir finden dasselbe Verhalten auch bei der Aluminiumbronze wieder,
welche gleich dem Tombak die Eigenschaft besitzt, sich in einer ganz
bemerkenswerthen Weise bearbeiten zu lassen.
H. Aluminiumbronzen. Legirung aus Kupfer, Zink und Nickel.
Die von mir untersuchten Bronzen stammen aus der Fabrik von P. Morin und Comp. in Paris her.
38. Dichtigkeitstabelle für Bronze mit
10 Proc. Aluminium.
I.
II.
G = 120,568 Grm.
G = 120,275 Grm.
Nach dem Gusse
7,705
7,704
„ „ Härten
7,706
7,704
„ „ Anlassen
7,706
7,705
„ „ Härten
7,707
7,707
I.
II.
G = 120,568 Grm.
G = 120,275 Grm.
Nach dem Anlassen
7,703
7,704
„ „ Schlagen
7,703
7,702
„ „ Härten
7,701
7,702
„ „ Schlagen
7,699
7,703
39. Dichtigkeitstabelle für Bronze mit 5
Proc. Aluminium.
I.
II.
G = 129,575 Grm.
G = 129,164 Grm.
Nach dem Gusse
8,252
8,262
„ „ Härten
8,259
8,259
„ „ Anlassen
8,255
8,262
„ „ Härten
8,257
8,262
„ „ Anlassen
8,257
8,262
„ „ Schlagen
8,264
8,264
„ „ Härten
8,263
8,264
„ „ Schlagen
8,263
8,265
Das Härten, das Anlassen und die mechanische Bearbeitung bringen in dem Volumen
dieser Legirungen, welche sich, wie schon erwähnt, auffallend gut verarbeiten
lassen, merkliche Veränderungen nicht hervor.
40. Dichtigkeitstabelle für die Legirungen
aus 50 Kupfer, 30 Zink
und 20 Nickel.
(Dieselbe diente zum Vermünzen für die Republik Honduras).
I.
II.
III.
G = 99,175 Grm.
G = 85,730 Grm.
G = 110,904 Grm.
Nach dem Gusse
8,539
8,539
Nach dem Gusse
8,505
„ „ Härten
8,529
8,524
„ „ Schlagen
8,586
„ „ Anlassen
8,524
8,520
„ „ Anlassen
8,556
„ „ Härten
8,509
8,504
„ „ Schlagen
8,589
„ „ Anlassen
8,510
8,504
„ „ Härten
8,577
„ „ Schlagen
8,589
Die Dichtigkeit dieser Legirung, welche durch die mechanische Bearbeitung erhöht
wird, vermindert sich in Folge der Einwirkung der Wärme.
(Schluß folgt.)